3D 打印在金属材料制造领域形成多种工艺，航空航天领域应用较广的是金属增材制造，主要包括选区激光熔融技术（SLM）、激光熔化沉积技术、EBM、EBF、WAM 等细分技术路径。其核心原理是逐层堆叠制备产品，按增材制造形式可分为两类：一是将金属粉末直接铺放在工作面，精度较高但打印体积较小；二是通过枪头融化粉材或丝材后直接构建产品。这些技术路径无绝对优劣之分，是基于产品需求、材料特性、产品构型等因素，由加工路径和设备工艺差异化形成，不同企业会根据自身需求和历史沿革选择适配技术，其中 SLM 是目前最成熟的技术路径之一。

传统航天产品构型简单、尺度单一，依赖铸造或锻造生产；而新一代航空航天装备采用拓扑优化、整体化全新设计方法，呈现异形复杂、宏微观尺度厚构等特点，内部含大量非标准化空腔，分割空腔的固体材料厚度和形状也非标准化，传统制造方式难以满足其构型需求，模具加工也面临困境。3D 打印不受零件复杂度制约，实现 “设计即能制造”，可依据功能最优化原则开展设计，实现轻量化制造。

复杂异形构件外形复杂、空腔分隔片薄、工艺刚性差，且对力学性能要求高。铸造技术虽能制造部分此类产品，但性能不理想；锻造技术成型难度大。而3D 打印不受零件外形轮廓复杂程度约束，制造的零件强度基本能满足航天领域关键零件的设计要求。

根据相关研究，3D 打印在发动机、叶片、结构框架、机匣类等关键零件制造中优势明显：材料利用率从 30% 提升至 95% 以上，废料率可降低到 5% 以下，零部件减重 30%-60%，交付周期缩短 50% 以上。在火箭发动机领域，多重因素叠加可使综合生产制造成本降低 20%-33%，同时还能制造传统工艺无法实现的复杂异形构件。